JPS61182339A

JPS61182339A - Ｔ接続光フアイバ中継器

Info

Publication number: JPS61182339A
Application number: JP61018310A
Authority: JP
Inventors: ハロルド・バリー・シヤツターリー
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1985-02-05
Filing date: 1986-01-31
Publication date: 1986-08-15
Also published as: EP0190662B1; ES551645A0; EP0190662A2; EP0190662A3; US4641373A; ES8708065A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、光フアイバ中継器、特にスターカプラから
スターカプラへの中継信号の反射を防止するために複数
のスターカプラのある光フアイバ通信ネットワークに使
用するＴ接続光ファイバ中継器に関するものである。

〔従来の技術とその問題点〕

光ファイバの伝送品質の絶えざる改良、特に帯域幅の増
大と減衰率の減少とは、伝送媒体として導体を用いるネ
ットワークに代って光フアイバ通信ネットワークをます
ます魅力のあるものにした。例えば電話機、電算機また
は数値制御式１作機械のような送信用端末装置内で発生
された電気信号は、光通信を行うため、端末装置内の送
光器へ供給される。この送光器は電気信号を使用してＬ
ＥＤまたはレーザのような光源からの光を変調する。変
調された光は光ファイバを通して受信用端末装置内の受
光器へ伝送される。この受光器は、ホトダイオードのよ
うな光検出器を含み、変調された光信号を電気信号に再
変換する。このように、端末装置内の送光器および受光
器は、これらを接続する光ファイバと一緒に、効果的に
導体にとって代る。さもなければ、まだ導体が使用され
たにちがいない。

光ファイバは、デジタル・データを直列に伝送すべき時
に特に有用である。

伝送用光ファイバのスターカプラは、ネットワーク中の
多数台の端末装置を相互接続するのに使用した受動結合
器である。そのようなスターカプラの物理的構成は第７
図に略図で示されており、４本の光ファイバが先細にし
た領域２０において溶着されることにより光入力ボート
２４゜２６．２’８および３０並びに光出力ボート３２
゜３４．３６および３８を有するスターカプラ２２とな
る。このスターカプラ２２に入力して入力ポート２４〜
６０のどれかを通る光は全ての出力ポート３２〜３８へ
等しく配分される。例えば、もし１単位の強さの光が入
力ポート２４に導入されるならば、１／４単位の強さの
光（少々の損失は無視する）は出力ポート３２〜３８の
各々を通して出力されたゾろう。スターカプラ２２は４
個の端末装置を相互接続するために使用されることがで
き、各端末装置は光ファイバを介して１つの入力ポート
および１つの出力ポートに別々に接続される。

スターカプラは、第７図の例におけるような４対のポー
トに制限されない。しかしながら、単一のスターカプラ
を介して相互接続され得る端末装置の数は一般に８０よ
り少ない。この制限の一部は、より大きいスターカプラ
（すなわち８０対を超えるポートを有するスターカプラ
）を製造することの難しさによる。他の制限は、各出力
ポートで得られる光出力が出力ポートの総数に反比例す
ることである。従って、受光器の有効感度はスターカプ
ラ自体に成る制限を課する。

第８図はスターカプラ４０を用いる光フアイバ通信ネッ
トワークを示すブロック図である。

この図において、区域Ａ中の端末装置４２はスターカプ
ラ４０の入力ポート、出力ポートへそれぞれ光ファイバ
４４．４６によって接続されている。同様に、区域５０
中の端末装置４８．５０はそれぞれ光ファイバ５２およ
び５４．５６および５８によってスターカプラ４０へ接
続されている。端末装置４２中には唯一の送光器６０お
よび受光器６２しか図示しないが、各端末装置は、電気
信号を直列にデジタルで受けてこれを対応する光信号に
変換する送光器、および光信号を受けてこれを電気信号
に戻す受光器を有する。第９Ａ図は、送光器として用い
られ得る送光器の簡単な一例を示す。入力端子６４はデ
ジタル信号を直列に受ける。このデジタル信号はドライ
バ増幅器（ＡＭＰ）　６６で増幅されてからＩＤ　６８
へ供給され、このＬＥＤ　６８は端末装置から入力端子
６４へ供給された電気コードと同期してＯＮ、ＯＦＦに
点滅する。この点滅する光信号は光ファイバ４４の端に
入る。第９Ｂ図は、受光器６２として使用するのに適し
た回路装置の簡単な一例を示す。光ファイバ４６の端に
存在する光の点滅は、ホトダイオード７０のような光／
電気トランスジューサに当る。その出力は増幅器（ＡＭ
Ｐ）　７２で増幅されてからコンパレータまたはシュミ
ットトリガ回路のような波形整形回路７４へ供給される
。この波形整形回路７４は、出力端子７６を介して端末
装置へ供給される信号に鋭い前縁および後縁を与える。

電気通信分野において開発された種々の複雑なデジタル
通信技術は、光ネットワークに使用するのに適したもの
であることに注目されたい。

再び第８図において、もし端末装置４２．４８および５
０が同時に送信することを許されるならば、通信状態は
混沌とした状態になることが明らかである。この問題は
、伝送媒体が導体であるか或は光ファイバであるかとは
無関係に起る。

送信のため一度に唯一の端末装置にネットワークへのア
クセスを許すための種々のネットワーク制御システムが
開発された。例えばポーリング・システムでは、中央ネ
ットワーク管理者は、各端末装置・を識別するコードを
逐次入力する。

端末装置は、もし送信するためのメツセージを有してい
るならば、その識別コードを受けるまで待つ。トークン
（ｔｏｋｅｎ　）通過システムでは、中央ネットワーク
管理者の機能は個々の端末装置へ配分される。識別コー
ドは”トークン”として知られ、そしてネットワークへ
のアクセスを有する端末装置は、メツセージ送信後アク
セスに′与えられた次の端末装置へ”トークンを通す゛
。衝突検出システムでは、各端末装置がネットワークを
監視してまだ使用中でないネットワークに任意の時点で
送信することを許される。

これは時々同時送信させることになり、この“衝突パは
送信用端末装置によって検出される。

その時送信用麩装置はその伝送を中断しかつアットラン
ダムな遅延後に再び伝送を試みる。そのようなネットワ
ーク制御システムは、光ファイバ・ネットワークに接続
された端末装置の内部に電子的に実施され得る。

第８図は、単一のスターカプラを用いた光ファイバ・ネ
ットワークで出会う主要な問題点を例示する。もし端末
装置が広く分散されているならば、スターカプラから各
端末装置まで別々の光フアイバ対をはりめぐらすのに大
量の光ファイバが必要である。これはケーブルの敷設を
複°雑にしかつネットワークをコスト高にする。

例えばもし区域Ａが１つのビル中の一連の事務所を表わ
しかつ区域Ｂが１ブロツク離れた所にあるビル中の一連
の事務所を表わすならば、最少限区域Ａ中の１０台の端
末装置と区域Ｂ中のもう１０台の端末装置とを相互接続
するのに適当な量の光ファイバが必要である。スターカ
プラ４０の記号はわずか４台の端末装置を相互接続する
のに使用され得る４対のポートしか存在しないことを示
唆するが、そのような制限を企図するものではないこと
が明らかであろう。上述したように、スターカプラの容
量はしばしばかなり大きくされ、そして実際にはスター
カプラ４０は第８図に例示した３台の端末装置よりも多
い端末装置を相互接続するのに使用される。

第１０図は、異なる区域中の複数台の端末装置例えば７
８と８０を一対のスターカプラ８２および８４で相互接
続するのに要する光ファイバの量を低減するための１つ
の可能な試みを示す。なお、一方（または他方）のスタ
ーカプラの出力ポートは他方（または一方）のスターカ
プラの入力ポートに光結合されている。しかしながら、
もしスターカプラ８４がＮ対のポートを有するならば、
端末装置７８によって供給された光出力の１／Ｎシかス
ターカプラ８４に供給されない。スターカプラ８４が同
様にＮ対のポートを有しているならば、端末装置８０へ
供給された光出力は端末装置７８から初めに供給された
光出力の１／Ｎ２にすぎないことは明らかである。２つ
よりも多いスターカプラがあれば、信号の減衰は更に大
きくなる。

信号の減衰に関するこの問題点を解決するための１つの
試みは、スターカプラを結合する光ファイバへ中継器８
６および８８を挿入することである。そのような各中継
器は、到来する光信号を受けて元の電気信号を再生する
ための受光部（第９Ｂ図の回路装置に相当する）および
再生された電気信号を光信号に変換し戻すための送光部
（第９Ａ図に示した回路装置のような）を有する。とこ
ろが、信号減衰の問題点に対するこの解決策は、残念な
がら、それ自体が新な問題点を提起する。例えば中継器
８６からの光出力はスターカプラ８４で受けられてその
各出力ポートに配分され、１つの出力ポートに中継器８
８が接続されているので、中継器８８は信号をスターカ
プラ８２へ向けて送り出し、これが当ると中継器８６に
送り返す。その結果、スターカプラ８２と８４の間で信
号がエンドレスに゛反射”し続けることになる。

この繰り返し反射に関する問題点を解決するため、中継
器８６と８８が両方同時には作動できないように両中継
器を電気的に接続すればよい。第１０図はこの手段を例
示し、導体９０は禁止信号を転送するために使用される
。従って、例えばスターカプラ８２からスターカプラ８
４まで一連の光パルスが放出される時に、中継器８６は
スターカプラ８４からの反射が中継器８８によってスタ
ーカプラ８２へ戻されないように中継器８８の動作を禁
止する。しかしながら、伝播遅れのせいで、中継器８８
はスターカプラ８４によって反射された信号の後端を受
ける以前に動作状態になる。信頼できる動作を確保する
ためには、中継器８６が動作状態にあった期間に続く別
な期間の間中継器８８を不作動にすることが必要である
。もし光ファイバが長ければ、この遅れはかなり増大す
る。その上、中継器８６のための異なる不作動期間が必
要である。

その理由は、これが中継器から中継器までスターカプラ
８２（中継器から中継器までスターカプラ８４とは異な
る距離にあるにちがいない）を介した信号伝播時間に依
存す２からである。

各メツセージの端で一方向におけるデータ伝送を禁止す
るための必要性は中継器の使用を複雑にしようとする。

もし禁止期間が特定の最長伝播時間に相当する値まで長
引かされるならば、その時にはこの延長された禁止期間
中端末装置が新しいメツセージを確実に始めないように
する必要がある。これは、もちろん、ネットワーク制御
システム中に用いられたネットワーク・プロトコールを
複雑にする。その上、スターカプラ間の中継器位置に依
存して各中継器対のために異なる禁止期間も設定するこ
吉が必要である。

従って、この発明の目的は、スターカプラ間での信号の
反射に由来する不安定性をネットワークが受けることな
く、複数のスターカプラがある光ファイバ・ネットワー
ク中で使用するためのＴ接続光ファイバ中継器を提供す
ることである。

この発明はまた、光フアイバ伝送線路によって直接に相
互接続され、従って信号がスターカプラを通って進行す
ることなく中継器から中継器へ通過するＴ接続光ファイ
バ中継器を提供する。スターカプラは、中継器へ接続さ
れるが、中継器を接続する光ファイバへは直接々続され
ない。これは、所定の光出力レベルおよび受信感度内で
中継器に大きな間隔をあけさせる。それは中継器を広帯
域装置にさせるので、中継器を通過するデジタル信号は
その形状や持続時間があまり変更されない。

この発明はまた、信号波形を復号せずかつ様々のデータ
・レートおよびネットワーク・プロトコルへ適用でき、
特定の光ファイバ・ネットワーク中で使用するための中
継器を採用するに当って変更の必要が少し＼かないか或
は全くなＧ）Ｔ接続光ファイバ中継器を提供する。

更に、この発明は、広い帯域幅を有する回路装置で処理
する簡単な信号を用いることにより最短の信号遅れしか
生ぜずかつ光ファイバ・ネットワーク中で使用するため
の簡単で安価な中継器を提供する。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、その広い意味で、複数のスターカプラがあ
る光ファイバ・ネットワーク中で使用するために、第１
の場所に在る装置から光信号を受けかつこの光信号に相
当する電気信号を発生するための第１の受信手段と、こ
の第１の受信手段によって発生された前記電気信号に応
答し、前記第１の受信手段が光信号を受ける時には何時
でも第２の場所に在るスターカプラへ光信号を出力する
ための第１の送信手段と、を備えたＴ接続光ファイバ中
継器において、前記スターカプラから光信号を受けかつ
この光信号に相当する電気信号を発生するための第２の
受信手段と、この第２の受信手段によって発生された前
記電気信号に応答し、前記第１の場所に在る前記装置へ
光信号を出力するための第２の送信手段と、前記第１の
受信手段へ接続され、前記第１の受信手段が光信号を受
ける時には何時でも前記第２の受信手段によって発生さ
れた前記電気信号に前記第２の送信手段が応答するのを
禁止するための禁止手段と、を設けたことを更に有する
Ｔ接続光ファイバ中継器、にある。

〔作　用〕

この発明の望ましい一実施例は、他の中継器からの光信
号を受けるための第１および第２のポートさ、他の中継
器へ光信号を送るための第３および第４のポートと、隣
接するスターカプラ（これには後述の第５および第３の
ポートが接続されている）を介して端末装置から光信号
を受けかつ端末装置へ光信号を送るための第５および第
３のポートとを有するＴ接続光ファイバ中継器を提供す
る。例えば第１−のポートで受けた光信号は再生されか
つ第４のポートを介して次の中継器に向けて送られる。

再生された信号はまた第３のポートを介して近くのスタ
ーカプラへ供給される。このスターカプラは第５のポー
トを介して信号を中継器へ反射し戻すが、反射された信
号は元の信号が第１のポートに在る限り禁止される。中
継器およびスターカプラが物理的に近くに在るので、第
３のポートでの光出力および第５のポートでの反射は殆
ど同時であり、従って精々適度の禁止期間が必要とされ
る。その上、禁止期間は中継器間の光ファイバの長さの
関数ではない。

成る地域または分岐するネットワーク中の極めて多数の
端末装置のような特定のネットワーク・デ→ンドに合致
する別なポートを設けるように中継器は変更されること
ができる。

〔実施例〕

第１図において、この発明のＴ接続光ファイバ中継器９
２．９４および９６は光ファイバ９８゜１００　、１（
１２）および１０４によって相互接続されている。光フ
ァイバ１０６，１０８，１１０はＴ接続光ファイバ中継
器９２，９４．９６をスターカプラ１１２．１１４，１
１６の光出力ポートへそれぞれ接続している。同様に、
光ファイバ１１８，１２０゜１２２はＴ接続光ファイバ
中継器９２，９４．９６をスターカプラ１１２，１１４
，１１６の先入カボートヘ接続している。各スターカプ
ラ１１２　、１１４゜１１６は複数台の端末装置（図面
には端末装置１２４．１２６．１２８１．か示さなかっ
たが）へも光接続されている。Ｔ接続光ファイバ中継器
９２〜９６およびその対応するスターカプラ１１２〜１
１６は、それぞれ長い距離々れた異なる地域中に位置決
めされ得る。しかしながら、各Ｔ接続光ファイバ中継器
はその対応するスターカプラの近くに置かれ、本明細書
中で１近く”とは１に７７Ｌ未満を意味する。しかしな
がら、Ｔ接続光ファイバ中継器およびその対応するスタ
ーカプラは例えばＴ接続光ファイバ中継器９４およびス
ターカプラ１１４が同−箱体中に収容され得るのような
もっと近くに置かれることが望ましく、その場合光ファ
イバ１０８および１２０の全長は１〜２ｍ以下になり得
る。

例えば端末装置１２４によって発せられたメツセージは
、スターカプラ１１２によって同−地域中の他の端末装
置（図示しない）へ配分される。光ファイバ１０６はメ
ツセージをＴ接続光ファイバ中継器９２へ伝え、こので
接続光フアイバ中継器９２は光ファイバ９８を介しＴ接
続光ファイバ中継器９４まで上流へメツセージを転送す
る。Ｔ接続光ファイバ中継器９４は光ファイバ１００を
介しＴ接続光ファイバ中継器９６まで更に上流へかつ光
ファイバ１２０を介しスターカプラ１１４までメツセー
ジを転送する。スターカプラ１１４は地域中の端末装置
例えば１２６までメツセージを配分する。例えば端末装
置１２８から発したメツセージはスターカプラ１１６、
光ファイバ１１０、Ｔ接続光ファイバ中継器９６および
光ファイバ１（１２）を介してＴ接続光ファイバ中継器
９４まで下流へ伝えられる。Ｔ接続光ファイバ中継器９
４は光ファイバ１０４を介して更に下流へかつ光ファイ
バ１２０を介してスターカプラ１１４（地域中の端末装
置例えば１２６へ配分するためのスターカプラ）までメ
ツセージを伝える。最後に、端末装置１２６で発生され
たメツセージはスターカプラ１１４および光ファイバ１
０８を介してＴ接続光ファイバ中継器９４まで伝えられ
、このＴ接続光ファイバ中継器９４は光ファイバ１００
を介して上流へかつ光ファイバ１０４を介して下流へメ
ツセージを伝送する。第１図に示した光通信ネットワー
クは、ネットワークに対する端末装置のアクセスを制御
するためにトークン通過または衝突検出のようなネット
ワーク制御システムを用いるのが好ましい。

以上の説明から明らかなように、各Ｔ接続光ファイバ中
継器９２〜９６は、上流方向に向けられたメツセージを
受けて次のＴ接続光ファイバ中継器まで更に上流へ送り
かつ下流方向に向けられたメツセージを受けて更に下流
へ送るように用意される。各Ｔ接続光ファイバ中継器は
上流方向および下流方向の両方で対応するスターカプラ
から受けたメツセージも送る。

各Ｔ接続光ファイバ中継器がその対応するスターカプラ
に物理的に近い位置に在ると云うことは、対応するスタ
ーカプラに供給された信号が殆どたゾちにＴ接続光ファ
イバ中継器へ反射し戻されることを意味する。例えば、
光ファイバ９８を通って上流へ走行する信号はＴ接続光
ファイバ中継器９４によって光ファイバ１００および１
２０へ配分される。光ファイバ１２０へ印加された信号
はスターカプラ１１４により光ファイバ１０８を介して
Ｔ接続光ファイバ中継器９４へ殆どすぐに反射し戻され
る。スターカプラ１１４から反射された信号は光ファイ
バ９８からの元の信号と殆ど同時であり、従って元の信
号は遠くのスターカプラから受かる遅れた反射を補償す
るための延長された禁止期間の必要無しに反射された信
号を禁止するのに使用され得る。この動作を行うための
回路は第２図に示されている。

第２図において、光は上流への光入力ポート１３０、ス
ターカプラへの光入力ポート１３２および下流への光入
力ポート１３４を介してＴ接続光ファイバ中継器９４へ
入る。到来光はホトダイオードのような光／電気（０／
Ｅ）トランスジューサ１３６，１３８および１４０に当
る。これらトランスジューサ１３６〜１４０は光を電気
信号に変換し、電気信号が増幅器（ＡＭＰ）　１４２〜
１４６で増幅される。増幅器１４２〜１４６の出力は波
形整形回路１４８〜１５２へ供給され、これら波形整形
回路は増幅された信号を制限して鋭い前後遷移を与える
。シュミットトリガ回路、コンパレータまたは長径縁対
（１−ｏｎｇ−ｔａｉｌｅｄｐａｉｒｓ　）　　のよう
なデバイスは波形整形回路１４８〜１５２に用いられ得
る。波形整形回路１４８の出力はオアゲート１５４およ
び１５６の一方の入力端子へ供給される。この出力はま
た導体１５８を介して禁止回路１６０へも供給される。

導体１６２は波形整形回路１５０の出力を禁止回路１６
０へ伝える。波形整形回路１５２の出力はオアゲート１
６４および１５６の他方の入力端子並びに導体１６６を
介して禁止回路１６０へ伝えられる。禁止回路１６０の
出力は導体１６８を介してオアゲート１５４の他方の入
力端子およびオアゲート１６４の一方の入力端子へ伝え
られる。

オアゲート１５４，１５６，１６４の出力端子はそれぞ
れ電気／光（Ｉｌｏ））ランスジューサ１７０゜１７２
．１７４へ接続されている。これらトランスジューサは
ＬＥＤまたはレーザでよい。トランスジューサ１７０〜
１７４はそれぞれ上流への先出カポ−）１７６、　スタ
ーカプラへの光出力ポート１７８、下流への光出力ポー
ト１８０で光を出力する。

この発明のＴ接続光ファイバ中継器の動作を第２図につ
いて説明する。例えば上流への光入力ポート１３０へ入
った光信号は、トランスジューサ１３６、増幅器１４２
および波形整形回路１４８によって対応するデジタル信
号に変換される。この電気信号はオアゲート１５４およ
び１５６へ供給され、これらをターンオンする。

トランスジューサドア０，１７２は電気信号を光信号に
戻してそれぞれ上流への光出力ポート１７６、スターカ
プラへの光出力ポート１７８から出力する。スターカプ
ラへの光出力ポート１７８からの光信号は殆どすぐにス
ターカプラへの光入力ポート１３２に入力しかつトラン
スジューサ１３８、増幅器１４４、波形整形回路１５０
によってそれぞれ電気信号に変換され、変換された電気
信号が増幅され、波形整形されるのである。

しかしながら、禁止回路１６０は電気信号がオアゲート
１５４および１６４へ進むのを許さない。

以上の説明は上流への光入力ポート１３０を通ってＴ接
続光ファイバ中継器９４に入力する光信号の作用につい
て述べたものであるが、第２図から明らかなように光信
号が下流への光入力ポート１３４を通って入力した時も
同様な動作になる。

波形整形回路１５０の出力は、導体１５８または１６６
の信号によって禁止されない場合に、オアゲート１５４
および１６４へ供給されるので、対応する光信号は上流
への光出力ポート１７６および下流への光出力ポート１
８０から出力されるが、スターカプラへの光出力ポート
１７８′からは出力されない。従って、スターカプラへ
の光入力ポート１３２からの電気信号はスターカプラへ
の光出力ポート１７８に伝わらない。

第３図には、入力としての導体１５８および１６６を有
するオアゲート１８２を含む禁止回路１６０が示されて
いる。オアゲート１８２の出力はインバータ１８４によ
って反転されてからアンドゲート１８６へその１人力と
して供給される。アンドゲート１８６は他の入力として
導体１６２上の信号を受ける。従って、上流への光入力
ポート１６０および下流への光入力ポート１３４のどち
らも光信号、を受けていない時には、インバータ１８４
はオンでありかつ導体１６２に現われるどんな信号もア
ンドゲート１８６によって導体１６８へ通されることは
明らかである。

他方、上流への光入力ポート１３０または下流への光入
力ポート１３４に入力された光パルスが導体１５８また
は１６６上の論理値″′１”の電気信号に変換される毎
に、インバータ１８４はターンオフしてスター　カプラ
への光入力ポート１３２へ反射された光信号の電気的等
何物が導体１６８へ伝えられるのを妨げる。この反射は
上述したように殆ど瞬時であるので、導体１５８または
１６６が論理値″１”になった極めて短い時間後に導体
１６２は論理値″１”になる。同様に、インバータ１８
４がターンオンした極めて短い時間の間論理値”１”は
導体１６２上に存在し得る。光パルスの後縁で起るこの
現象は、アンドゲート１８６、オアゲート１５４および
１６４並びにトランスジューサ１７６および１７４の反
応時間よりも通常短いと思われ、従って同等問題は起き
ない。しかしながら、成る場合には、インバータ１８４
がターンオンする時間を少し遅らせることが望ましい。

このような遅れを得るために、波形整形回路１４８およ
び１５２の出力端子は、第４図に例示されたようなパル
ス拡張器１８８によってオアゲート１８２の入力端子へ
接続され得る。第４図では、導体１５８上の例えば論理
値”１′がオアゲート１９０をたゾちにターンオンする
。一連のバッファ１９２による伝播遅延は、信号が導体
１５８から消えた後も少しの間オアゲート１９０をオン
に維持する。

もしそれ以上の遅延が必要なら、一対のバッファの接続
点と大地の間にＲＣ遅延回路を接続すれば良い。

第２図の回路は、他の２個のＴ接続光ファイバ中継器間
に配置されるＴ接続光ファイバ中継器に使用するのに適
している。しかしながら、３個並べたＴ接続光ファイバ
中継器のうちで両端のものは簡単化できる。例えば、も
し中継器が一番下流に在るものなら、信号は更に下流か
ら受からずかつ更に下流へ送られる必要もないので、下
流への光入力ポート１３４および下流への光出力ポート
１８０はその関連電気部品と共に不要である。

第２図の回路は、これが使用される光ネットワークに課
せられた要求に適合するように種々の仕方で変更され得
る。例えば第５Ａ図では、Ｔ接続光ファイバ中継器１９
４によって維持された地域中にもっと多数の端末装置が
在るので、２個のスターカプラ１９６および１９８が設
けられると仮定しよう。第５Ａ図では、Ｔ接続光ファイ
バ中継器１９４は、光ファイバ２（１２）および２０４
によってＴ接続光ファイバ中継器２００へかつ光ファイ
バ２０８および２１０によってＴ接続光ファイバ中継器
２０６へ光接続されている。

光ファイバ２１２，２１３はそれぞれスターカプラ１９
６．１９８からの光信号をＴ接続光ファイバ中継器１９
４へ伝え、そして光ファイバ２１４，２１５はＴ接続光
ファイバ中継器１９４からの光信号をそれぞれスターカ
プラ１９６，１９８へ伝える。

第２図の回路の変形例は、Ｔ接続光ファイバ中継器１９
４に２個のスターカプラを維持させるのに必要であり、
基本的には中央欄の構成部品（すなわち第２図での１３
８，１４４，１５０，１６０゜１５６および１７２）を
２重化することおよび中央欄間の相互接続を変更するこ
とから成る。そのような変形例は第５Ｂ図に示されてい
る。

第５Ｂ図において、光ファイバ２０４からの光は上流へ
の光入力ポート２１６で受けられ、第１のスターカプラ
１９６からの光は第１のスターカプラへの光入力ポート
２１８で受けられ、第２のスターカプラ１９８からの光
は第２のスターカプラへの光入力ポート２２０で受けら
れ、そして光ファイバ２０８からの光は下流への光入力
ポート２２２で受けられる。光はＴ接続光ファイバ中継
器１９４によって下流への光出力ポート２２４で光ファ
イバ２（１２）へ出力され、光は第１のスターカプラへ
の光出力ポート２２６で第１のスターカプラ１９６へ出
力され、光は第２のスターカプラへの光出力ポート２２
８で第２のスターカプラ１９．８へ出力され、そして光
は上流への光出力ポート２３０で光ファイバ２１０へ出
力される。０／Ｅトランスジユーサ２３２．２５４，２
３６，２５８はそれぞれ光ファイバ２０４．２１２，２
１３．２（１９）３に存在する光を受ける。

トランスジューサ２３２〜２３８の電気出力はそれぞれ
ＡＭＰ　２４０，２４２，２４４，２４６によって増幅
される。ＡＭＰ２４０〜２４６の出力信号はそれぞれ波
形整形回路２４８　、２５０　、２５２　、２５４　に
よって波形整形される。波形整形回路２４８の出力は、
オアゲート２５６，２５８および２６０の各第１入力端
子へ供給されると共に禁止回路２６４および２６６の各
第１入力端子へ供給される。

禁止回路２６４〜２６６は第３図に示したような形態の
もので良いが、第４図におけるようなパルス拡張器を用
いて波形整形回路２４８〜２５４からの信号を拡張して
も良い。禁止回路２６４の出力はオアゲート２６８，２
５８および２６０の各第２入力端子へ供給されるが、禁
止回路２６６の出力はオアゲート２６８の第１入力端子
、オアゲート２５６の第２入力端子およびオアゲート２
６０の第３入力端子へ供給される。Ｅ１０トランスジュ
ーサ２７０，２７２，２７４，２７６はそれぞれオアゲ
ート２６８　、２５６　、２５８　、２６０の出力端子
に接続されている。

第５Ａ図および第５Ｂ図から明らかなように、例えばＴ
接続光ファイバ中継器２００から上流へ走行する信号は
Ｔ接続光ファイバ中継器１９４へ上流への光入力ポート
２１６で入力する。光信号が電気信号に変換され、増幅
されかつ波形整形された後に、オアゲー）２５６，２５
８および２６０がターンオンするので、光信号は第１の
スターカプラへの光出力ポート２２６、第２のスタ−カ
プラへの光出力ポート２２８および上流への光出力ポー
ト２３０で出力される。波形整形回路２４８からの信号
は禁止回路２６４および２６６へも供給され、もってス
ターカプラ１９６および１９８による信号の反射で不安
定性が起るのを防止する。第５Ｂ図の対称性から明らか
なように、同様な動作は下流への先入力ポ−ト２２２で
信号を受けた時にも起る。

例えば第１のスターカプラへの光入力ポート２１８に入
った光信号は、禁止回路２６４に達する前に、電気信号
に変換され、増幅されかつ波形整形される。もし上流へ
の光入力ポート２１６または下流への光入力ポート２２
２に信号が存在しなければ、波形整形回路２５０からの
信号はオアゲート２６８，２５８および２６０をターン
オンするので、光信号は下流への光出力ポート２２４、
第２のスターカプラへの光出力ポート２２８および上流
への光出力ポート２３０で出力される。従って、第１の
スターカプラ１９６へ接続された端末装置（図示しない
）によって出力されたメツセージは、上流方向および下
流方向に伝播されることに加えて、第２のスターカプラ
１９８へ供給される。第５Ｂ図の対称性から明らかなよ
うに、同様な動作は光信号が第２のスターカプラへの光
入力ポート２２０へ入力する時にも起る。

第２図に示した回路を変更し、第３Ａ図に示すように光
通信ネットワークを分岐させることも望ましい。Ｔ接続
光ファイバ中継器２７８は、光ファイバ２８２および２
８４によってＴ接続元′ファイバ中継器２８０へ接続さ
れ、光ファイバ２８８および２９０によってスターカプ
ラ２８６へ接続され、光ファイバ２９４および２９６に
よってＴ接続光ファイバ中継器２９２へ接続され、かつ
光ファイバ３００および３（１２）によってで接続光フ
アイバ中継器２９８へ接続されている。

Ｔ接続光ファイバ中継器２７８を光通信ネットワークの
一側で枝路に適応させる、第２図の回路の変形例は、基
本的には、その側で構成部品欄を２重化することおよび
構成部品間の相互接続を変更することを含む。これ°は
第３Ｂ図に示されている。

第３Ｂ図において、光は上流への光入力ポート３０４、
スターカプラへの光入力ポート３０６、下流への第１の
光入力ポート３０８および下流への第２の光入力ポート
３１０でＴ接続光ファイバ中継器２７８に入力する。光
は下流への光出力ポート３１２、スターカプラへの光出
力ポート３１４、上流への第１の光出力ポート３１６お
よび上流への第２の光出力ポート３１８でで接続光フア
イバ中継器２７８から出力する。光入力ポート３０４〜
３１０へ入力した光信号はそれぞれ０／Ｅトランスジュ
ーサ３２０，３２２，３２４゜３２６によって電気信号
に変換され、ＡＭＰ５２８゜５５０．５５２，５５４に
よって増幅され、かつ波形整形回路ｓ３６．ｓｓａ：３
４ｏ、３ａ２によって波形整形される。第３Ｂ図から明
らかなように、例えば上流への光入力ポート３０４に入
力した光信号は、オアゲー）　５４４，３４６および３
４８をターンオンさせ、もってＥ１０トランスジューサ
３５０　、３５２　、５５４にそれぞれスターカプラへ
の光出力ポート３１４、上流への第１の光出力ポート３
１６、上流への第２の光出力ポートロ１８から光を出力
させる。オアゲート３５８がターンオンしないので、Ｅ
１０トランスジューサ３６０は下流への光出力ポート３
１２を通して光信号を出力しない。波形整形回路３３６
の出力は禁止回路３６２へも印加され、もってスターカ
プラ２８６からスターカプラへの光入力ポート３０６に
入る不所望な反射を避ける。禁止回路６６２は第３図に
示した形態のものでも良いが、例外があって、オアゲー
ト１８２にもう１人力（第３Ａ図の光通信ネットワーク
に付加された１枝路に適応するため）必要である。波形
整形回路３５６．５４０および６４２から禁止回路３６
２へ印加された入力は、必要なら、上述した仕方で拡張
され得る。

第３Ｂ図から明らかなように、下流への第１の光入力ポ
ート３０８に光が入ると、これに応じて下流への先出カ
ポ−）　５１２、スターカプラへの光出力ポート３１４
および上流への第２の光出力ポート３１８から光が出力
する。同様に、下流への第２の光入力ポート３１０へ印
加された光入力は、上流への第２の光出力ポート３１８
以外の全ての光出力ポートから光を出力させる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、この発明のＴ接続光フ
ァイバ中継器は、複数のスターカプラがある光ファイバ
・ネットワーク中での信号の反射に関係した諸問題を避
けながら、利得を付加する。各Ｔ接続光ファイバ中継器
は、近くのスターカプラと一緒に使用されるが、光信号
が中継器から中継器までスターカプラを通ることなく進
行できるようにネットワーク中に接続される。中継器か
ら中継器へ通過する信号は、反射ループが形成されない
ようにスターカプラからの信号を制御するのに使用され
る。変形例はＴ接続光ファイバ中継器に複数のスターカ
プラを維持させかつ光通信ネットワークに枝路を持たせ
る。

この発明の上記説明は種々の変形、変更および適用を可
能とし、同時に特許請求の範囲の等個物も含むことを理
解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のＴ接続光ファイバ中継器を用いる光
ファイバ・ネットワークの概略図、第２図はこの発明の
Ｔ接続光ファイバ中継器に用いられ得る回路を例示する
ブロック図、第３図は第２図中の禁止回路に用いられ得
る回路の構成図、第４図は第３図の禁止回路と一緒に使
用され得るパルス拡張器の構成図、第５Ａ図はこの発明
のＴ接続光ファイバ中継器を用いて２個以上のスターカ
プラに対応するように変更された光ファイバ・ネットワ
ークの概略図、第５Ｂ図は第５Ａ図の変更されたＴ接続
光ファイバ中継器のブロック図、第３Ａ図はこの発明の
Ｔ接続光ファイバ中継器を用いて枝路のあるネットワー
クに対応するように変更された光ファイバ・ネットワー
クの概略図、第３Ｂ図は第３Ａ図の変更されたＴ接続光
ファイバ中継器のブロック図、第７図は４つの光入力ポ
ートおよび４つの光出力ポートを有するスターカプラの
平面図、第８図は単一のスターカプラを利用し、このス
ターカプラで相互接続される端末装置が異なる区域に配
置される場合の光フアイバ通信ネットワークの概略図、
第９Ａ図、第９Ｂ図は端末装置を光ファイバ・ネットワ
ークを結合するためのそれぞれ簡単な送光器、受光器の
ブロック図、第１０図は中継器によって相互接続されか
つこのような相互接続で生じる諸問題を説明するのに有
用な複数のスターカプラがある光ファイバ・ネットワー
クの概略図である。９２．９４，９６，１９４，２００，２０６，２７８，
２８０゜２９２．２９８はＴ接続光ファイバ中継器；９
８゜１００．１（１２），１０４，１０６，１０８，１
１０，１１８．．１２０゜１２２．２（１２），２０４
，２０８，２１０，２１２，２１５，２１４゜２１５．
２８２，２８４，２９４，２９６，３００，３（１２）
は光ファイバ；　１１２，１１４，１１６，１９６，１
９８，２８６はスターカプラ；　１２４，１２６，１２
８は端末装置；　１３６゜１３８．１４０，２３２，２
３４，２３６，２３８，３２０，３２２゜３２４．３２
６はＯ／］！ｉ　トランスジューサ；　　１４２゜１４
４．１４６，２４０，２４２，２４４，２４６，３２８
，５３０゜３３２．３３４は増幅器；　　１４８，１５
０，１５２，２４８゜２５０　、２５２　、２５４　、
３５６　、５３８　、３４０　、５４２は波形整形回路
；　　１６０，２６４，２６６．３６２は禁止回路；１
５４．１５６，１６４，１８２，２５６，２５８，２６
０，２６８゜５４４　、３４６　、３４８　、３５８は
オアゲート；　１７０゜１７２．１７４，２７０，２７
２，２７４，２７６．３５０，３５２゜３５４．３６０
はＥ１０トランスジューサ；　　１３０゜２１６．３０
４は上流への光入力ボート；　１３２゜２１８．２２０
，３０６，３０８はスターカプラへの光入力ポート；　
１３４，２２２，５１０は下流への先入カポ−Ｉ−；　
１７６．２３０，３１８は上流への光出力ボード１７８
．２２６，２２８，３１４，３１６はスターカプラへの
光出力ポート；　　１８０，２２４，３１２は下流への
光出力ポートである。ＦＩＧ、　２゜ＦＩＧ、　３゜ＦＩＧ、　５ＡＦＩＧ、　６Ｂ。ＦＩＧ、８゜ＦＩＧ、　９Ａ。ＦＩＧ、　９Ｂ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数のスターカプラがある光ファイバ・ネットワ
ーク中で使用するために、第１の場所に在る装置から光信号を受けかつこの光信号
に相当する電気信号を発生するための第１の受信手段と
、この第１の受信手段によって発生された前記電気信号に
応答し、前記第１の受信手段が光信号を受ける時には何
時でも第２の場所に在るスターカプラへ光信号を出力す
るための第１の送信手段と、を備えたＴ接続光ファイバ中継器において、前記スター
カプラから光信号を受けかつこの光信号に相当する電気
信号を発生するための第２の受信手段と、この第２の受信手段によって発生された前記電気信号に
応答し、前記第１の場所に在る前記装置へ光信号を出力
するための第２の送信手段と、前記第１の受信手段へ接続され、前記第１の受信手段が
光信号を受ける時には何時でも前記第２の受信手段によ
って発生された前記電気信号に前記第２の送信手段が応
答するのを禁止するための禁止手段と、を設けたことを特徴とするＴ接続光ファイバ中継器。
（２）第１の受信手段は光／電気トランスジューサおよ
び波形整形回路を有し、第２の受信手段は光／電気トラ
ンスジューサおよび波形整形回路を有し、第１の送信手
段は第１の電気／光トランスジューサを有し、そして第
２の送信手段は第２の電気／光トランスジューサを有す
る特許請求の範囲第１項記載のＴ接続光ファイバ中継器
。
（３）電気／光トランスジューサがＬＥＤである特許請
求の範囲第２項記載のＴ接続光ファイバ中継器。
（４）光／電気トランスジューサがホトダイオードであ
り、そして第１の受信手段および第２の受信手段の各々
が前記ホトダイオードの出力を増幅するための手段を更
に有する特許請求の範囲第２項記載のＴ接続光ファイバ
中継器。
（５）第２の場所は第１の場所よりも中継器に近い特許
請求の範囲第１項記載のＴ接続光ファイバ中継器。
（６）第２の場所は中継器から１０ｍ以内に在る特許請
求の範囲第１項記載のＴ接続光ファイバ中継器。
（７）第３の場所に在る装置から光信号を受けかつこの
光信号に相当する電気信号を発生するための第３の受信
手段を更に備え、第１、第２の送信手段は前記第３の受
信手段によって発生された前記電気信号にも応答しかつ
前記第３の受信手段が光信号を受ける時には何時でもそ
れぞれスターカプラ、第１の場所に在る装置へ光信号を
出力し、加えて、第１の受信手段によって発生された電
気信号に応答し前記第１の受信手段が光信号を受ける時
には何時でも前記第３の場所に在る前記装置へ光信号を
出力するための第３の送信手段も備え、この第３の送信
手段は第２の受信手段によって発生された電気信号にも
応答し、禁止手段は前記第３の受信手段にも接続されか
つ前記第１の受信手段または前記第３の受信手段が光信
号を受ける時には何時でも前記第２の受信手段によって
発生された前記電気信号に前記第３の送信手段が応答す
るのを禁止するための手段を含む特許請求の範囲第１項
記載のＴ接続光ファイバ中継器。
（８）第１、第２および第３の受信手段の各々は光／電
気トランスジューサおよび波形整形回路を有する特許請
求の範囲第７項記載のＴ接続光ファイバ中継器。
（９）光／電気トランスジューサがホトダイオードであ
り、第１、第２および第３の受信手段はホトダイオード
の出力を増幅するための手段も有する特許請求の範囲第
８項記載のＴ接続光ファイバ中継器。
（１０）第１、第２および第３の送信手段がＬＥＤであ
る特許請求の範囲第８項記載のＴ接続光ファイバ中継器
。
（１１）第３の受信手段の出力端子へ接続された第１の
入力端子、禁止手段へ接続された第２の入力端子、およ
び第２の送信手段へ接続された出力端子を有する第１の
ゲートを更に備えた特許請求の範囲第８項記載のＴ接続
光ファイバ中継器。
（１２）第３の受信手段の出力端子へ接続された第１の
入力端子、第１の受信手段の出力端子へ接続された第２
の入力端子、および第１の送信手段へ接続された出力端
子を有する第２のゲートを更に備えた特許請求の範囲第
１１項記載のＴ接続光ファイバ中継器。
（１３）第１の受信手段の出力端子へ接続された第１の
入力端子、禁止手段の出力端子へ接続された第２の入力
端子、および第３の送信手段へ接続された出力端子を有
する第３のゲートを更に備えた特許請求の範囲第１２項
記載のＴ接続光ファイバ中継器。
（１４）第１、第２、第３のゲートがオアゲートである
特許請求の範囲第１３項記載のＴ接続光ファイバ中継器
。
（１５）禁止手段は、第１の受信手段および第３の受信
手段の出力の論理和をとるための手段と、この論理和を
とるための手段に応答する第１の入力端子および第２の
受信手段の出力端子へ接続された第２の入力端子を有す
る第４のゲートとを含む特許請求の範囲第１２項記載の
Ｔ接続光ファイバ中継器。
（１６）第１の受信手段および第３の受信手段の出力端
子を、論理和をとるための手段へ接続し、前記第１の受
信手段および前記第３の受信手段の出力を拡張するため
の手段を更に備えた特許請求の範囲第１５項記載のＴ接
続光ファイバ中継器。
（１７）第１の受信手段および第３の受信手段によって
発生された電気信号に応答し前記第１の受信手段または
前記第３の受信手段が光信号を受ける時には何時でも第
２の場所にある別なスターカプラへ光信号を出力しかつ
禁止手段によって禁止されないならば第２の受信手段に
よって発生された電気信号にも応答する第４の送信手段
と、前記別なスターカプラから光信号を受けかつこの光
信号に相当する電気信号を発生するための第４の受信手
段とを更に備え、第１、第２および第３の送信手段は前
記第４の受信手段によって発生された前記電気信号にも
応答し、その上、前記第１の受信手段および前記第３の
受信手段へ接続されてこれらの受信手段が光信号を受け
る時に前記第４の受信手段によって発生された前記電気
信号に前記第１、第２および第３の送信手段が応答する
のを禁止するための別な禁止手段も備えた特許請求の範
囲第７項記載のＴ接続光ファイバ中継器。
（１８）第３の受信手段、禁止手段および別な禁止手段
へ接続された入力端子並びに第２の送信手段へ接続され
た出力端子を有するゲートと、第１の受信手段、前記第
３の受信手段および前記別な禁止手段へ接続された入力
端子並びに第１の送信手段へ接続された出力端子を有す
るゲートと、前記第１の受信手段、前記第３の受信手段
および前記禁止手段へ接続された入力端子並びに第４の
送信手段へ接続された出力端子を有するゲートと、前記
第１の受信手段、前記禁止手段および別な禁止手段へ接
続された入力端子並びに第３の送信手段へ接続された出
力端子を有するゲートとを更に備えた特許請求の範囲第
１７項記載のＴ接続光ファイバ中継器。
（１９）禁止手段へ接続され第４の場所に在る装置から
光信号を受けかつこの光信号に相当する電気信号を発生
するための第４の受信手段と、第１の受信手段および第
３の受信手段によって発生された電気信号に応答し前記
第１の受信手段または前記第３の受信手段が光信号を受
ける時には何時でも前記第４の場所に在る前記装置へ光
信号を出力するための第４の送信手段とを更に備え、前
記第４の受信手段は禁止手段によって禁止されないなら
ば第２の受信手段によって発生された電気信号にも応答
する特許請求の範囲第７項記載のＴ接続光ファイバ中継
器。
（２０）第３の受信手段、第４の受信手段および禁止手
段へ接続された入力端子並びに第２の送信手段へ接続さ
れた出力端子を有するゲートと、第１の受信手段、前記
第３の受信手段および前記第４の受信手段へ接続された
入力端子並びに第１の送信手段へ接続された出力端子を
有するゲートと、前記第１の受信手段、前記第４の受信
手段および前記禁止手段へ接続された入力端子並びに第
３の送信手段へ接続された出力端子を有するゲートと、
前記第１の受信手段、前記第３の受信手段および前記禁
止手段へ接続された入力端子並びに第４の送信手段へ接
続された出力端子を有するゲートとを更に備えた特許請
求の範囲第１９項記載のＴ接続光ファイバ中継器。
（２１）第１の場所に在る装置から光信号を受けかつこ
の光信号に相当する電気信号を発生するための第１の受
信手段と、第２の場所に在るスターカプラから光信号を受けかつこ
の光信号に相当する電気信号を発生するための第２の受
信手段と、第３の場所に在る装置から光信号を受けかつこの光信号
に相当する電気信号を発生するための第３の受信手段と
、前記第１、第２および第３の受信手段の出力端子へ接続
され、前記第１または第３の受信手段の出力に応答して
前記第２の受信手段の出力をゲートするための禁止回路
手段と、光信号を前記スターカプラへ出力するための第
１の電気／光トランスジューサ手段と、光信号を前記第
１の場所に在る前記装置へ出力するための第２の電気／
光トランスジューサ手段と、光信号を前記第３の場所に在る前記装置へ出力するため
の第３の電気／光トランスジューサ手段と、前記第３の受信手段および前記禁止回路手段の出力に応
答する入力並びに前記第２の電気／光トランスジューサ
手段が応答する出力を有する第１のゲートと、前記第１および第２の受信手段の出力に応答する入力並
びに前記第１の電気／光トランスジューサ手段が応答す
る出力を有する第２のゲートと、前記禁止回路手段および前記第１の受信手段の出力に応
答する入力並びに前記第３の電気／光トランスジューサ
手段が応答する出力を有する第３のゲートとを備えたＴ接続光ファイバ中継器。
（２２）禁止回路手段は、第１の受信手段の出力と第３
の受信手段の出力との論理和をとるための手段と、この
論理和手段の出力に応答し第２の受信手段の出力をゲー
トするための手段とを含む特許請求の範囲第２１項記載
のＴ接続光ファイバ中継器。
（２３）禁止回路手段は、第１の受信手段の出力を拡張
するための第１のパルス拡張手段と、第３の受信手段の
出力を拡張するための第２のパルス拡張手段と、前記第
１および第２のパルス拡張手段の出力の論理和をとるた
めの手段と、この論理和手段に応答する第１の入力およ
び第２の受信手段の出力に応答する第２の入力を有する
ゲートとを含む特許請求の範囲第２２項記載のＴ接続光
ファイバ中継器。
（２４）第２の場所は第１の場所と第３の場所の間にあ
り、前記第２の場所から中継器までの距離は前記第１の
場所から前記中継器までの距離または前記第３の場所か
ら前記中継器までの距離よりも短い特許請求の範囲第１
７項記載のＴ接続光ファイバ中継器。
（２５）第２の場所に在る別なスターカプラから光信号
を受けるための第４の受信手段と、第１、第３および前
記第４の受信手段の出力端子へ接続され前記第１または
第３の受信手段の出力に応答して前記第４の受信手段の
出力をゲートするための別な禁止回路手段とを更に備え
、第１、第２および第３のゲートは前記別な禁止回路手
段にも応答し、その上、出力を有しかつ前記第１および
第３の受信手段並びに禁止回路手段に応答する入力を有
する第４のゲートと、この第４のゲートの出力端子に接
続され前記別なスターカプラへ光信号を出力するための
第４の電気／光トランスジューサも備えた特許請求の範
囲第２１項記載のＴ接続光ファイバ中継器。
（２６）第４の場所に在る装置から光信号を受けかつこ
の光信号に相当する電気信号を発生するための第４の受
信手段を更に備え、禁止回路手段は前記第４の受信手段
の出力端子にも接続されかつ前記第４の受信手段の出力
に応答して第２の受信手段の出力をゲートし、第１、第
２および第３のゲートは前記第４の受信手段の出力に応
答する入力端子も有し、その上、出力を有しかつ第１お
よび第３の受信手段並びに禁止回路手段に応答する入力
を有する第４のゲートと、この第４のゲートの出力端子
に接続され前記第４の場所に在る前記装置へ光信号を出
力するための第４の電気／光トランスジューサ手段も備
えた特許請求の範囲第２１項記載のＴ接続光ファイバ中
継器。